WDM技术已在光纤传输领域广泛应用，为高速率、大容量信息的长距离传输提供了易于实现的方案，但目前在城域网中的市场前景尚不明朗，受元器件成本、接入的业务速率和市场需求等因素的限制，目前的城域WDM网络还没有达到技术和经济性二者兼优的境地，所以该技术要想腾飞，必须在提供性能优势的同时保持成本的竞争力。 本文的研究内容主要基于目前城域WDM网络发展中需要解决的几个问题，从成本、业务、保护和网络结构等几方面考虑，提出WDM的“城域化”过程一些相对应的解决办法。 在城域网应用中一个最为主要的特征是造价敏感，WDM技术在城域网中尚未普遍使用主要也是因为成本因素，在第二章我们从两方面考虑Metro WDM的成本问题：从器件考虑，采用全光纤器件(FBG和环形器)，提出一种可用于单纤双向环网，结构简单、插入损耗小，易于集成的BOADM器件结构；从网络结构考虑，提出两种方法：一是针对SDH(ATM)／WDM网络中，多个低效率的电接口业务可以通过traffic grooming方法整合为一个波长容量进行传输特性，提出一种可以有效减少网络端口数量，降低网络成本的多HUB环网的分层结构模式，二是针对在WDM全光网中，不同路由的业务链路可以通过合理的分配，把尽量多的波长业务置入到一个“环”中，以最大程度减少网络中所需设备端口数和光纤数量，提出一种基于构造环的最小化波长需求波长分配算法。 针对城域网多业务类型、多业务颗粒传输特性。在第三章，我们搭建了一个可以实现多业务单纤双向传送的SDH／WDM网络平台，以单根50km光纤作为物理媒质，以MUX／DEMUX的为单纤双向复用器件，以SDH／WDM为传输手段，采用MSTP技术，通过接入VLAN模块建成一个单纤双向传输的局域网，并以此为基础通过接入图像编／解码器实现单纤双向视频传输，为城域宽带接入网的多业务实现提供了范例。 无论是在长途网还是城域网中，WDM光网络的生存性问题是在网络设计中必须重点考虑的一个方面。在第四章，我们提出两种保护方案：SFVPP保护方案充分利用光纤的波分复用特性，针对复杂的网络结构，把不同波长通道业务划分成不同虚拓扑(虚环网)，综合利用WDM环网光层保护策略，实现网络中不同的环网综合保护。此外我们首次针对BOADM结构给出具体的在环网浙江大学博士学位论文中实现保护的策略，并把DNI保护方式运用于全光网中，完成单纤双向光网在多种环网结构下的保护。 第五章，在研究某高校校园网现状和需求基础上，从校园网的设计原则、结构分层、网络保护、设备组成、节点结构以及业务实现等若干方面进行研究，我们提出一种以WDM光网络为传输平台，适用于较大规模校园网的完整解决方案。方案具有造价低、扩容方便、安全性好、结构清晰、支持多业务接入能力等特点。 目前，在业界对于城域WDM网络的承载业务、技术选择、建设方向和规划设计还没有统一的认识，作者通过研究城域网的发展历程，需求特点以及面临的问题，在降低设备及网络成本的大前提下，综合考虑城域WDM网络在容量、可靠性、灵活性、多业务提供等方面的要求，提出一些实际的解决方法，以期推动Metro WDM最终实用化的目标。